第10章 爆炸火灾调查

第10章

爆炸火灾调查河南理工大学1河南理工大学裴蓓化学品仓库爆炸新能源公司车间爆炸危化品车辆爆炸燃气管道爆炸CONTENTS本章内容第一节爆炸的分类可燃气体爆炸调查粉尘爆炸调查3第二节第三节固体物质爆炸调查第四节容器爆炸火灾调查第五节第一节爆炸的分类（一）按发生爆炸的原因和性质1、物理爆炸：容器内的气体压力升高超过容器所能承受的压力，造成容器破裂。2、化学爆炸：物质发生快速放热化学反应，产生大量气体，并急剧膨胀作功而形成的爆炸现象。（1）简单的分解爆炸：能量由自身提供。（2）复杂分解爆炸：氧由本身分解提供，大多数炸药属于这一类。4第一节爆炸的分类5（二）按燃烧传播速度分类爆燃：是一种在空气中以亚音速传播的燃烧反应，反应传播速度一般为每秒数十米至百米，压力上升速率相对较慢。爆轰：气体爆炸的最高形式，它以超音速传播，跨过波阵面，压力和密度都是突变的。烃类气体与空气混合物的爆轰速度大多在1800m／s量级，爆轰压力在1.5MPa量级。（三）按爆炸发生的场合分类

开敞空间爆炸

密闭空间爆炸：当长径比L/D<5的密闭空间的可燃气体混合物被引燃后可形成爆燃传播；当长径比L/D≧5，且内部有设备等障碍物时，可形成爆炸向爆轰的转变。

（四）按现场特征分类

固体爆炸、气体爆炸、粉尘爆炸、容器爆炸第一节爆炸的分类Part可燃气体爆炸调查2.1

常见可燃气及爆炸特性2.2可燃气体泄漏的原因2.3燃气爆炸现场特点2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容第二节2.1常见可燃气及爆炸特性（一）常见的燃气种类

常见的燃气主要有：天然气、人工煤气、液化石油气和生物质气等。

（二）燃气爆炸特性1、爆炸极限：可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合遇点火源能发生爆炸的最低、最高浓度。

可燃气体、蒸汽：体积百分比，m3/m3,

可燃粉尘：单位体积的重量，g/m3

，

2、最小点火能量

影响因素：气体温度、浓度、压力和惰性气体含量。3、爆炸危险性受到气体的比重和扩散性、化学性质活泼性、带电性以及受热膨胀性等影响。2.2可燃气体泄漏的原因（一）管道燃气泄漏的原因腐蚀严重穿孔安装质量问题安全防护装置失效导致燃气泄漏内压上升引起破坏违章操作设施老化或维护不及时其他原因2.2可燃气体泄漏的原因（二）家用燃气器具燃气泄漏的原因1.燃气管道与计量表（如煤气表）、管道开关与胶管连接不牢漏气、胶管与炉具连接不牢或者胶管老化引起漏气、胶管损坏漏气。2.阀门泄漏。由于阀芯锈蚀、密封材料老化、阀门安装胶带密封不合格、长期开关磨损致使球阀阀心松动导致漏气。3.燃气火焰由于自然因素熄灭时或者由于用户没有关好燃具阀门时，会造成燃气泄漏。4.燃气表泄漏。燃气表中间轴密封件腐蚀、老化导致燃气表处漏气。5.燃气炉具开关失灵，管道阀门关闭不严，阀杆、丝扣失灵等本身质量问题而漏气。6．擅自安装、拆改、移动燃气设施留下安全隐患。7.使用不当违章操作引起燃气泄漏。2.2可燃气体泄漏的原因（三）瓶装液化气泄漏的原因1.储存液化石油器的设备质量低劣、钢瓶超期服役或缺乏必要的安全装置（液面计、安全阀、压力计、放空管等）。2．储罐安全附件失效。3.钢瓶受严重腐蚀，导致瓶体破损漏气。4.从业人员违章操作。5.用户的错误操作行为，疏于监护。1、没有明显的炸点；对炸点无明显的破坏，难以查明。半径圆周上物体无论倒向或背向圆心，圆心处都是炸点。

2、击碎力小、抛出物大、数量少；

3、冲击波作用弱、燃烧波致伤多；只产生推移性破坏使墙外移、开裂，门窗变形等，但可燃气体弥漫广，燃烧面积大。2.3燃气爆炸现场特点4、烟痕一般不明显因为一般浓度很低，空气充足，能充分燃烧，但含碳量高的气体发生爆炸时，会产生烟痕。5、易引起燃烧在泄露处形成稳定燃烧，泄露液体表面燃烧，或易引起火场内可燃物多处燃烧起火。

6、破坏部位与燃气种类有关2.3燃气爆炸现场特点2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容（一）燃气爆炸火灾原因认定要点1.燃气的来源。重点查明具体泄漏和泄漏原因。2.点火源。一般在爆炸范围内存在的所有火源加以排除，用“排除法”确认。3.注意获取气体形成爆炸浓度范围的客观条件和人为因素。4.注意燃气泄漏点与火源位置关系。一些现场泄漏点、火源、爆炸点不在同一地点，甚至泄漏点与点火源的间隔达几百米，这种情况注意查明气流流入火源点的途径和条件。5.查明气体的种类、性质及各种参数以及弱小火源的点火能量和产生过程。2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容（二）燃气泄漏爆炸现场勘验的主要内容

1、寻找泄漏点（1）爆炸后可燃气体仍然在气源处燃烧，即可发现泄漏点；（2）若容器在泄漏气体爆炸后又发生爆炸，泄漏点已破坏，可查明设备的设计、生产、按装、使用、质量等情况进行综合分析判断。2、查明泄漏原因（1）材料强度降低（2）外部载荷突变（3）内部压力突然上升（4）阀门操作错误导致泄漏（5）忘盖孔盖造成泄漏（6）带压检修泵、阀等造成泄漏（7）接缝、转轴微小泄漏（8）液化石油气灶具故障泄漏2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容（二）燃气泄漏爆炸现场勘验的主要内容3、火源的寻找、检验和分析（1）持续性火源（2）临时性火源（3）绝热压缩高温（4）低自燃点物质泄漏（5）金属碎片撞击火花（6）静电火花多个火源同时存在，离泄漏点近的火源有引起爆炸的可能性。2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容（二）燃气泄漏爆炸现场勘验的主要内容4.获取气体形成爆炸浓度极限和接触火源的根据5.爆炸中心部位的分析

爆炸中心部位常以引爆火源来确定。若现场同时存在几个火源，或者火源不明显，可根据现场抛出物的分布情况，周围物体倾倒、位移、变形、碎裂、分散等破坏情况综合分析认定引爆点。6.提取痕迹物证，做必要的技术鉴定。7.按时间顺序查明爆炸过程（含引爆方法）和具体原因。2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容（二）燃气泄漏爆炸现场勘验的主要内容（三）泄漏气体爆炸事故调查访问1.发生火灾时的现象及过程。2.泄漏气体的种类、数量及泄漏设备。3.泄漏的原因及泄漏后采取的措施。4.爆炸前的生产储存、存储、输送情况。5.设备设计、施工、使用、检修情况。6.附近都有哪几种火源，各在什么位置，火源的使用时间等。7.查设备运行记录、如温度、压力等数值。8.送气的时间和爆炸的时间。9.以往发生泄漏的部位、处理过程和措施。2.4燃气爆炸火灾原因调查的主要内容Part粉尘爆炸调查3.1

可燃性粉尘分类3.2粉尘爆炸发生的条件及爆炸特性3.3现场破坏过程和特征3.4粉尘爆炸火灾原因调查的主要内容第三节3.1可燃性粉尘分类可燃粉尘是指在大气条件下能与气态氧化剂（主要是空气）发生剧烈氧化反应的粉尘、纤维和飞絮。常见爆炸性粉尘种类1.可燃粉尘。2.氧化物，如空气中的氧气等。3.扩散分布。4.引火源。引发粉尘爆炸一般需要较多能量，粉尘最小点火能大致是10-100mJ，比可燃气体的最小点火能大102-103倍。根据相关统计，除了尚未明确引火源的事故外，机械火花、高温热表面、明火是引起爆炸最多的点燃源。5.空间的相对密闭性。3.2粉尘爆炸发生的条件及爆炸特性1、与气体爆炸区别：1）具有隐蔽性2）点火起始能量大，为气体百倍3）对于粉尘爆炸，爆炸极限难以严格确定4）爆炸能量大、产生二次爆炸5）燃烧不完全，毒性气体多6）感应期长，可达数十秒，为气体数十倍7）火场温度高，持续时间长2、引起粉尘爆炸极限变化的因素（1）粒径（2）挥发成份（3）水分（4）灰分（5）点火源（二）粉尘爆炸的特点及影响因素（一）粉尘爆炸事故模式3.4现场破坏过程和特征粉尘层先被引燃→粉尘云直接被引燃→粉尘受潮自热引发爆炸→粉尘反应产生易燃气体，气体爆炸后引发粉尘爆炸第一次车间爆燃作业人员向滤筒除尘器滤芯泼水，滤筒除尘器发生第二次爆燃。（二）现场破坏特征3.4现场破坏过程和特征1.炸点不明显。2.击碎力小，抛出物大。3.冲击波作用弱、燃烧波至伤多。4.烟痕较为明显。5.二次爆炸对初次引爆点的查找存在干扰。6.典型粉尘爆炸产物可燃粉尘的爆炸产物主要取决于粉尘物化性质，粮食类粉尘爆炸产物主要为CO2、H2、CO、H2O以及C，金属类粉尘的爆炸产物主要是金属氧化物。（一）爆炸中心和引火源的确定3.5粉尘爆炸火灾原因调查的主要内容1.爆炸中心的确定。

物体距离爆炸中心越远，受力就越小，在远离爆炸中心处形成的类球形痕迹。工业场所常见的爆炸中心：粉尘生产和储存区域除尘系统爆炸后墙壁、门、窗位移平面图（一）爆炸中心和引火源的确定3.5粉尘爆炸火灾原因调查的主要内容2.引火源的确定1）粉尘自燃。一般发生在除尘系统的集尘桶、除尘管道弯道处、粉尘废渣存储点等粉尘较多且容易受潮的地方。2）静电放电。3）电火花。4）明火。5）热表面。6）机械火花。（二）现场物证提取3.5粉尘爆炸火灾原因调查的主要内容1.粉尘物证提取。需要提取爆炸中心区域内、与爆炸区域具有相同功能且未发生爆炸的区域、除尘器料筒、除尘器管道等地点。2.引火源物证查找。查验除尘系统的集尘桶、除尘管道弯道处、粉尘废渣储存点等粉尘较多且容易受潮的位置是否具有自然痕迹并提取粉尘样品。对电气设备、电机接线盒和配电柜等进行勘验，是否存在过度磨损、研磨装置是否进入杂质、工人是否违规使用发火工具。对于除尘系统未能安装火花探测和熄除装置的事故企业，着重勘验除尘管道和集尘桶内是否存在高温热颗粒熔珠、铁屑氧化物等。（三）粉尘爆炸原因分析3.5粉尘爆炸火灾原因调查的主要内容1.判明爆炸的种类。

重点提取爆炸区域的未发生反应的粉尘，以防止反应后的氧化物质对粉尘爆炸性质的影响。2.时间轴分析。

可采用时间顺序确定爆炸发生的经过，结合调查询问、视频监控、现场燃烧痕迹、烟痕和物品破坏情况、抛出物等判定爆炸发生的过程和原因。3.残留物和高温作用痕迹分析。

为此要分析爆炸残留物至爆炸中心之间的距离及破坏程度、高温作用痕迹的作用范围等，对现场进行重建和梳理。Part固体物质爆炸调查4.1

炸药分类4.2现场破坏特征4.3固体物质爆炸原因调查的主要内容第四节4.1炸药分类（二）按照炸药的用途起爆药，亦称初始炸药，主要用于激发猛炸药的爆炸，一般感度高，爆速增长期短，如雷汞、叠氮化铅、斯蒂芬酸铅、二硝基重氮酚等。猛炸药与起爆药相比，具有更高的爆速和破坏力，如TNT、黑索金、硝铵类混合炸药等，国外也称次发炸药。火药，是指不需要外界氧的参与，能够迅速有规律的燃烧，生成大量高温气体的物质。如黑火药、硝化棉等。烟火剂是由氧化剂和可燃剂及少量黏合剂混合而成，反应过程中有特殊的声、光、烟等效果。如照明剂、燃烧剂、曳光剂等。4.1炸药分类（一）按炸药组成单质炸药为单一成分的爆炸物质，多数都是内部含有氧的有机化合物，如TNT、黑索金、雷汞等。混合炸药是由两种或两种以上独立的化学成分构成的爆炸物质，如硝铵类混合炸药、氯酸盐混合炸药等。烟火剂是由氧化剂和可燃剂及少量黏合剂混合而成，反应过程中有特殊的声、光、烟等效果。如照明剂、燃烧剂、曳光剂等。4.2现场破坏特征1、炸点明显炸点是放置固体爆炸性物质的具体位置。由于固体爆炸时能量高度集中，易形成炸坑、炸洞等。有无炸点是确定是否为固体爆炸事故的重要依据。

2、抛出物细碎、量多、密集抛出物是指炸点及其周围的物体被击碎而抛出的碎片。地面爆炸3、冲击波强大、传播方向均匀、衰减快易破坏建筑物、物体，伤害人体。4、部分爆炸炸点和抛出物表面有明显的烟痕

4.2现场破坏特征炸药名称烟的颜色烟痕的颜色气味梯恩梯黑色炭黑色苦味苦味酸黑色黑色苦味硝铵炸药灰白色灰色涩味黑索金浅黄色灰黑色酸味黑火药灰白色灰白色硫化氢味黑索金黑火药TNT苦味酸硝铵炸药5、有的爆炸能留下燃烧痕迹低爆速炸药爆炸，易引起燃烧；如黑火药和硝化棉等；中爆速炸药，不易引起燃烧；如硝酸铵炸药等，高爆速炸药，易引起炸点处可燃物局部燃烧。如黑索金、梯恩梯等.4.2现场破坏特征4.3固体物质爆炸原因调查的主要内容1、对炸点的勘查炸点的位置、形状、大小炸点和抛出物的气味

2、对抛出物的的检验

（1）炸点的物质（尘土、砖瓦碎块等）（2）炸点周围的物质（3）爆炸物品的包装物和捆绑物等（4）尸体→判断药量和破坏程度→判断炸药种类4.3固体物质爆炸原因调查的主要内容3、对现场炸药残留物采取送检（1）爆炸物品原形物；（2）爆炸物品分解产物；（3）爆炸物品包装物；（4）引爆器具残留物。4、破坏伤亡情况（1）建筑物的倒塌、断裂、变形；（2）伤亡人员的位置、姿态、朝向、损伤。5、固体爆炸现场访问的主要内容

1）了解爆炸现象；声、光、火焰、烟、气味、震动等。

2）爆炸发生的详细经过；

3）现场爆炸前后的变化情况；

4）事主及相关人员使用、接触爆炸物品情况；

5）事主的经济、政治、社会关系、生活等情况；4.3固体物质爆炸原因调查的主要内容Part容器爆炸火灾调查5.1

压力容器分类5.2容器爆炸的原因5.3容器爆炸现场特点5.4容器爆炸现场特点第五节按压力大小分级可分为4个压力等级：低压（0.1MPa≤P〈1.6MPa）、中压（1.6MPa≤P〈10MPa）、高压（10MPa≤P〈100MPa）、超高压（P≥100MPa）。根据形状，压力容器主要为圆柱形，也有球形或其他形状。根据结构形式，可分为多层式压力容器，绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器等。根据材质，大多数压力容器由钢制成，也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成。5.1压力容器分类（1）气体体积膨胀，容器内温度升高导致压力增大。

P2=T2P1/T1（2）液体体积膨胀，因过量充装，温度上升时充满整个容器，导致内部压力急剧增大。（3）液体蒸气压上升，因温度升高导致蒸气压上升。（4）物态变化，如液体发生临界相变，压力突然上升几百倍，有时上千倍。（5）化学反应，如物料快速燃烧、气体突然分解、单体聚合反应等。（6）其他原因容器质量差外来因素操作失误5.2容器爆炸的原因1、爆炸容器显而易见2、抛出物块大量少距离不等一般不会发生粉碎性破坏，多数炸成较大块，有的裂成几个口，有时整个容器位移。3、冲击波有方向性4、一般没有烟痕（特殊情况如乙炔爆炸有烟痕）5、一般无燃烧现象5.3容器爆炸现场特点1、检查容器本身的破坏情况（1）查明容器爆破点的位置，多处于强度薄弱的部位，如局部腐蚀处、金属疲劳区等；（2）观察检验破裂断面，包括颜色、光泽、裂缝、花纹等特征，取断面材料作化学分析、力学检验等。（3）破坏形状，测量裂口长宽、周长、壁厚等。（4）检查碎片和抛出物，包括形状、数量、重量、距离、飞行方向等。（5）收集内容物的残留物，寻找内容物、喷溅物，记录形态、颜色、种类、数量等，包装送检。5.4容